請教MPU6050傳感器數據嚴重擾動問題

ID:743992 · 發表于 2022-11-28 00:55

mpu6050 z軸數據漂移算是老生常談的問題了，可能幾分鐘飄個1-2°，這個完全可以接受，但是我現在觀察到的現象已經不能用漂移來形容了：
1、傳感器裝在小車上，直接用的pcb作為小車底盤，陀螺儀電路就做在pcb上，電機和驅動電路也在pcb上；
2、車輪靜止的時候陀螺儀z軸數據幾乎沒有漂移，有漂移也在±1°以內；
3、車輪轉動時陀螺儀z軸數據受到嚴重干擾，劇烈波動并朝某一個方向顯著變化，偏差可達10°以上。
如圖，將小車放在支架上靜止測量，陀螺儀數據從最開始的1°左右在一分鐘之內偏到8°，關停車輪后數據依然增大了一段時間之后波動減小（對應波形中間比較平滑的那一段），再次啟動車輪，陀螺儀數據再次波動偏移，直到再次關停車輪。此期間車身始終保持靜止。

我這里使用的是6050自帶的dmp數據，應該是經過了互補濾波的。在電機未通電的時候數據也比較平穩。想請問一下，是否有可能是電機轉動時候的電磁干擾影響了陀螺儀的運行？能否通過pcb上的某些處理解決問題？或者是否也有可能是個別現象，換個陀螺儀就會好一點？感謝大佬指點。

ID:743992 · 發表于 2022-12-1 22:47

破案了，果然是電機振動的原因
太坑人了，現在考慮能不能自己用算法解決這個問題。。。。。。

ID:879348 · 發表于 2022-11-28 08:11

這些傳感器靈敏度都很高，需要高級算法來得到正確姿態，有2種方案，一是自己自己移植算法，二是向mpu6050刷入官方固件，他自己就能運行算法

ID:743992 · 發表于 2022-11-28 10:47

wufa1986 發表于 2022-11-28 08:11
這些傳感器靈敏度都很高，需要高級算法來得到正確姿態，有2種方案，一是自己自己移植算法，二是向mpu6050刷 ...

我使用的是dmp庫，每4ms查詢一次返回值

ID:401564 · 發表于 2022-11-28 17:55

卡爾曼濾波
論壇有現成的平衡小車程序，你可以下載來參考一下

ID:844772 · 發表于 2022-11-28 19:00

應該是電機振動弄的，6050沒有磁力計

ID:743992 · 發表于 2022-11-28 20:21

Y_G_G 發表于 2022-11-28 17:55
卡爾曼濾波
論壇有現成的平衡小車程序，你可以下載來參考一下

我試著用滑窗濾波處理dmp輸出的值，發現效果不大。而且按我的理解，濾波算法并不會改變數據的中心值，而現在的情況是數據不僅有明顯波動，中心值也發生了顯著的改變。卡爾曼濾波可以處理這個問題嗎？

ID:743992 · 發表于 2022-11-28 20:27

glinfei 發表于 2022-11-28 19:00
應該是電機振動弄的，6050沒有磁力計

電機的機械振動會使得陀螺儀的數據中心值發生顯著偏移嗎？剛試了一下，把車輪拆下來，按理這樣會讓機械振動小很多，但數據異常偏移的情況依然存在，不過比原來小了一些。如果將陀螺儀單獨放到一塊小板子上或者給電機增加減震配置，是否就會改善這一情況呢

ID:25903 · 發表于 2022-11-28 20:34

可以到B站搜索關鍵詞【6050 濾波】和【6050 漂移】，有很多視頻可以參考。

ID:1054486 · 發表于 2022-11-28 21:04

我感覺應該是電機振動弄的，因為6050沒有磁力計，希望能幫助到你

ID:743992 · 發表于 2022-11-28 22:57

ly7376 發表于 2022-11-28 21:04
我感覺應該是電機振動弄的，因為6050沒有磁力計，希望能幫助到你

又試了一下用手按住陀螺儀，盡可能減小其振動，偏移似乎減小了一點，但沒有完全消除。電機運轉產生的振動造成的偏差真的可以達到±2°并且不斷朝一個方向累計嗎

ID:237354 · 發表于 2022-11-29 00:10

用錫紙一面貼透明膠做6050簡易屏蔽，看漂移是否改善

ID:401564 · 發表于 2022-11-29 11:32

dasSpieler 發表于 2022-11-28 20:21
我試著用滑窗濾波處理dmp輸出的值，發現效果不大。而且按我的理解，濾波算法并不會改變數據的中心值，而 ...

沒有做過卡爾曼濾波，感覺有點復雜，水平有限，看不懂
但是，論壇的上的平衡小車都是有卡爾曼濾波的，我相信是可以的
滑窗濾波其實效果跟平均值濾波都是差不多不的，好不了多少的
你需要更加復雜的濾波算法
卡爾曼濾波或者是IIR濾波

ID:799053 · 發表于 2022-12-3 08:58

抖動引起的，換算法。

ID:844772 · 發表于 2022-12-8 13:00

dasSpieler 發表于 2022-12-1 22:47
破案了，果然是電機振動的原因
太坑人了，現在考慮能不能自己用算法解決這個問題。。。。。。

能啊，擬合一下唄

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